[发明专利]一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采油用设备，特别涉及一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置。

背景技术

在油田生产中，多层位是一个常见的现象，在众多的层位中，液体的油水含量是不同的，为了提高效益，在油田的生产中，需要注灰、堵水剂、化学堵水等方式将水层堵住，开采油层，以提高采油率，降低费用，增加效益。后期也出现机械分层装置，但是其存在的问题是：工具不能实现换向。目前油井中的分注状况为，一是采用偏心配水器，采用偏心配水器需要定量，井下注水作业不可调，不能关闭，无法注入不同的液体；二是采用分层插接注入法，优点是可以达到分注的目的，可以注射不同的液体，同时存在的缺点是，工艺复杂，下多层管柱，操作困难，无法实现两层以上的合注。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，工艺简单，不需要下放多层管柱，分注明确。

本发明提到的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其技术方案是：包括上接头、中心管、密封活塞、定压开关、单流滑道体、密封缸套、转换压帽、转环、轨道销钉、蓄能机构、蓄能垫、压力调节环、定位销钉、下接头， 上接头和下接头之间通过中心管连接，上接头和下接头的外部设有密封缸套，中心管和密封缸套之间由上向下依次设有密封活塞、定压开关、单流滑道体、转环压帽、转环，密封活塞、定压开关、单流滑道体、转环压帽、转环组成运动体，密封活塞与中心管之间设有定压开关，定压开关下部连接单流滑道体，单流滑道体的下部为转环，转环的上部通过转环压帽连接，转环绕中心管转动，运动体的下部设有蓄能机构，蓄能机构底部连接蓄能垫，蓄能垫下部连接压力调节环，所述的压力调节环通过定位销钉与密封缸套连接，中心管的中间内部设有轨道，液体经过密封活塞、定压开关、单流滑道体施加压力，通过轨道销钉在轨道中运动，实现转环的旋转换向。

上述的中心管上部设有注射孔，所述的轨道包括长轨道和短轨道，轨道销钉沿长轨道和短轨道往复运动，其中，长轨道的上死点由长开点和短关点间隔组成；所述的短轨道的下死点由长度相同的换向点间隔组成。

上述的单流滑道体包括上滑道体和下滑道体，上滑道体的外部设有密封凹槽，上滑道体的直径小于下滑道体的直径，上滑道体和下滑道体的外部连接处设有凸肩，所述的上滑道体和下滑道体的内部连接处设有挡台。

上述的蓄能机构为弹簧或橡胶或气囊。

上述的定压开关包括弹簧和活塞，活塞的内部安装弹簧，通过调节弹簧的长度设定不同的定压值。

上述的上接头和中心管通过防松销钉固定连接，防止中心管在工作中轴向转动。

本发明提到的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置的注液方法，包括以下几个步骤：

A）将中心管通过螺纹连接上接头和下接头，上接头和下接头的外部连接密封缸套，密封缸套与上接头和下接头之间通过密封垫圈密封；

B）从上接头注入液体，液体在定压开关的作用下通过注射孔向下运动，通过单流滑道体，轨道销钉进入短轨道上，液体压在短轨道上进行注液或压裂作业，当顶部液体压力消失后，在下部蓄能机构的作用下上行从而换向，轨道销钉进入长轨道内，在长轨道上实现关闭；当轨道销钉在短轨道时，由于轨道销钉的阻碍作用，从而使运动体刚好运动到合适的位置实现定压开关打开，从而完成注水、注酸或注聚合物等注液工作；

C）根据不同井的要求可以设定一个定压值，当轨道销钉在长轨道时，密封活塞的行程超过中心管上的注射孔，注射孔不被打开，实现注射孔关闭；当轨道销钉在短轨道时，由于轨道销钉的阻碍作用，从而使运动体刚好运动到合适的位置实现定压开关打开，由于分层组合的不同，可以实现单层单注以及多层合注。

本发明的有益效果是：本发明通过密封活塞、定压开关、单流滑道体、转环压帽、转环组成整个装置的运动体，运动体在中心管与密封缸套之间由于液体压力与蓄能机构的共同作用往复运动，由于中心管上的轨道长短不同，表示的层位开关也不同，所以该工具能够完成分层注水与压裂的功能，运动体中的定压开关根据不同井的要求可以设定一个定压值，当轨道销钉在长轨道时，密封活塞的行程超过中心管上的注射孔，不被打开，因此注射孔实现关闭；当轨道销钉在短轨道时，由于轨道销钉的阻碍作用，从而使运动体刚好运动到合适的位置实现定压开关打开，从而完成注液包括注水、注酸或注聚合物等，当压力消失时，运动体在蓄能机构的作用下上行，从而换向；